神经系统-免疫系统交谈在健康和疾病中发挥着重要作用
免疫系统和神经系统并不是两个独立的系统，它们之间存在密切的对话和沟通。这种对话和沟通在有机体的健康和疾病中发挥着至关重要的作用。基于此，小编针对近期这方面取得的进展，进行一番盘点，以飨读者。
1.Nature：神经系统-免疫系统交谈导致过敏性哮喘
doi:10.1038/nature24029
哮喘是如何开始和产生的仍然是一个谜，但是在一项新的研究中，由美国布莱根妇女医院和布罗德研究所的研究人员领导的一个团队发现了神经系统用来与免疫细胞进行沟通的一种基本的分 子线索，它可能潜在地触发过敏性肺部炎症，从而导致哮喘。相关研究结果发表在2017年9月21日的Nature期刊上，论文标题为“The neuropeptide NMU amplifies ILC2-driven allergic lung inflammation”。论文通信作者为来自布莱根妇女医院的Vijay K. Kuchroo博士、Patrick R. Burkett博士和来自布罗德研究所的Aviv Regev博士、Monika S. Kowalczyk博士。
这些研究人员仔细地研究了驻留在肺部中的先天性淋巴细胞（innate lymphoid cells, ILC），即一类不仅能够在维持肺部中的稳定环境和屏障中发挥作用，而且也能够促进过敏性炎症产生 的免疫细胞。利用一种被称作单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing）的技术，他们探究了在正常的条件下或在炎性条件下存在的65000个细胞，寻找在一种状态下或在一个细胞亚群 中更加活跃的基因。
在这些研究人员发现的众多不同的基因中，有一个基因特别突出：Nmur1，它编码神经肽NMU的受体。在实验室细胞实验和动物模型实验中，他们证实当高水平的警报素（alarmins）---已知会 触发免疫反应的分子---存在时，NMU信号能够显著地扩大过敏性炎症。
这些研究人员也观察到在肺部中，ILC与神经纤维位于相同的位点。肺部中的神经元能够诱导平滑肌收缩，从而表现出咳嗽和喘息的症状，这是哮喘的两种主要症状。
2.Nature：重磅！神经元通过神经介素U调控2型先天淋巴细胞
doi:10.1038/nature23469
在一项新的研究中，来自葡萄牙帕利默未知技术研究中心（Champalimaud Centre for the Unknown）、里斯本大学医学院分子医学研究所和瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员发现位于粘膜组 织中的神经元能够立即检测出有机体中的感染，迅速地为免疫细胞产生一种起着“肾上腺素冲击（adrenaline rush）”作用的物质。在这种信号的作用下，这些免疫细胞快速地做好抵抗感染 和修复这种感染给周围组织造成的损伤的准备。相关研究结果于2017年9月6日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Neuronal regulation of type 2 innate lymphoid cells via neuromedin U”。
人们发现存在着几种类型的ILC。在Veiga-Fernandes团队的2016年那项研究中，他们分析了肠道中的ILC3的行为，以及它们与它们周围的神经胶质细胞之间的“对话”。在这项新的也是由 Veiga-Fernandes领导的研究中，他们着重关注另一种ILC：2型先天淋巴细胞（ILC2）。如今，Veiga-Fernandes团队证实这些免疫细胞若不能与驻留在这些位点中的神经元进行“对话”，就 不能够产生抵抗感染的保护作用。
显著的是，这些研究人员发现ILC2具有结合一种被称作神经介素U（neuromedin U, NMU）的神经元信使的受体，即NMU受体。鉴于神经元是大量地产生NMU的唯一细胞，这意味着仅神经元能够 将这种信号发送给ILC2。
随后，他们让一种啮齿类动物寄生虫，即巴西日圆线虫（Nippostrongylus brasiliensis），感染正常的对照小鼠和ILC2缺乏NMU受体的突变小鼠。在对照小鼠中，ILC2立即触发中和这种寄生 虫和修复受损组织的反应。在突变小鼠中，它们不能够抵抗这种感染和修复这种寄生虫导致的损伤，包括肺内出血。
这些研究人员也证实神经元能够检测感染有机体的寄生虫分泌出的产物，而且当这发生时，它们快速地产生NMU。接着，NMU积极地作用于ILC2上，因而在几分钟内产生一种保护性反应。
3.Nature：重磅级发现！机体免疫细胞和神经细胞可通力合作来帮助抵御肠道感染
doi:10.1038/nature23676
最近，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自威尔康奈尔医学院的研究人员通过研究发现，肠道中的神经细胞或许在机体调节免疫反应应对感染过程中扮演着至关重要的角色。研 究者表示，机体的免疫系统和神经系统能够共同进化来对外来感染威胁产生反应，这就意味着，科学家们需要寻找多种方法来治疗诸如炎性肠病或哮喘症等疾病，这些疾病患者的机体中往往 会产生过度的免疫反应。
研究者David Artis说道，免疫系统和神经系统并不会独立行动，它们往往会通力合作来发挥作用；肠道内壁中“居住”着许多免疫细胞，这些细胞能够作为一道有力的屏障来保护机体抵御外 来病原体的入侵，同时肠道内壁中还有很多神经细胞；研究者发现，肠道中名为先天性淋巴细胞2群（ILC2s）的特殊免疫细胞或许会同名为胆碱能神经元的神经细胞交织在一起发挥作用，它 们就好像跳探戈舞一样。
这些细胞的近距离作用就会让研究人员想知道是否两种细胞之间会互相沟通，ILC2细胞表面有一种名为神经调节肽U（NMU）的蛋白受体，该受体能够扮演神经细胞信使的角色，在实验室研究 中，研究人员发现，当ILC2细胞暴露于NMU中能够促进ILC2细胞快速繁殖，并且分析名为细胞因子类等化合物来帮助诱发机体免疫反应或者引发炎症。
4.Nature：在肠道中，神经细胞是免疫系统的眼睛和耳朵
doi:10.1038/nature18644
在一项新的研究中，一个葡萄牙研究小组发现在小鼠肠道中，一种新的过程保护肠道内壁免受炎症和微，而且当炎症和微出现时，就抵抗它们。而且，最令人吃惊的是，他们还证实这种机制 处于肠道神经系统---所谓的“第二大脑”---的控制之下。相关研究结果于2016年7月13日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Glial-cell-derived neuroregulators control type 3 innate lymphoid cells and gut defence”。
最近几年，位于脊椎动物肠道中的神经细胞网络的庞大规模让它获得这个绰号。如今，在葡萄牙里斯本大学分子医学研究所教授Henrique Veiga-Fernandes的领导下，研究人员发现看起来， 它确实是一个受之无愧的绰号。
Veiga-Fernandes说，“我们的研究揭示出神经系统充当着免疫系统的‘眼睛和耳朵’。神经细胞接受来自肠道的警报，然后将特定的指令传送到免疫系统来修复肠道遭受的损伤。”
已知肠道中的神经元与免疫系统之间存在一种关系和一种对话。特别地，来自美国洛克菲勒大学的一个研究团队在最近的一项研究中证实某些神经元能够诱导一种免疫细胞（巨噬细胞）产生 保护肠道的物质。
5.Science：发现神经和免疫系统间基因链
doi:10.1126/science.1163673
美国科学家在一只实验用的蠕虫身上发现了神经系统和免疫系统之间的基因链，为人类寻找新的医疗方法指明了道路。相关论文发表在《科学》（Science）杂志上。
美国杜克大学医学中心的研究人员早些时候已经从理论上得出结论，在神经系统和免疫系统间存在一种直接的联系，比如神经系统传递的压力信息能超越抗体的保护作用，但是研究人员一直 未能找到它们之间的精确联系。
他们发现在蛔虫细胞中存在一种和蛋白质相连的感受器NPR—1, 其作用类似于哺乳动物的神经肽Y，可以抑制那些能够阻碍免疫反应的神经元的活动。他们还研究了一种变异的npr—1基因，它 产生的NPR—1感受器不具有上述作用。科学家了还证明，当这个感受器不能工作时，神经元能够阻止免疫反应，蛔虫就会对病原体感染更为敏感。
科学家们还对由于npr—1基因变异导致的神经细胞作用改变的蛔虫进行了基因组分析。分析显示这些蛔虫体内编码天生的免疫反应标记的基因表现较弱。尤其重要的是，他们还发现了大部分 的免疫标记基因受到P38 MAPK信号通道的调节，这无论是蛔虫体内的免疫系统，还是人体体内的免疫系统都是需要的。
6.Science：重大进展！破解免疫系统秘密有助治疗一系列疾病
doi:10.1126/science.aad1210
在一项新的研究中，来自美国、英国、德国和爱尔兰的研究人员揭示出我们古老的免疫系统的秘密。这一重大的科学进步可能有助全球的科学家和临床医生抵抗疾病。相关研究结果发表在 2016年6月17日那期Science期刊上，论文标题为“T helper 1 immunity requires complement-driven NLRP3 inflammasome activity in CD4+ T cells”。
论文共同作者、澳大利亚昆士兰大学分子生物科学研究所教授Matt Cooper博士说，免疫系统基本上可分为两个部分：适应性免疫系统，产生抵抗感染的抗体；非常古老的先天性免疫系统。
在此之前，科学家们之前总是认为适应性免疫反应和先天性免疫反应的关键组分，独立发挥作用，即巨噬细胞和树突细胞等先天性免疫细胞识别入侵的微生物，然后给T细胞等适应性免疫细胞 发出警报，接着这些适应性免疫细胞作出反应，从而杀死入侵的微生物。
然而，在这项新的研究中，研究人员证实在人类和小鼠T细胞中，这两种免疫反应的关键组分能够相互沟通和协同发挥作用。他们证实激活后的T细胞表达补体中的组分，而这接着导致NLRP3炎 性体组装，其中补体和NLRP3炎性体是先天性免疫反应的关键组分，协助宿主细胞检测和消灭入侵的微生物。在T细胞中，补体和炎性体相互合作，促进T细胞分化为在消灭胞内的微生物中发挥 着重要作用的特定T细胞亚群：辅助性T细胞1（Th1）。
这些结果提示着T细胞中的补体 -NLRP3炎性体轴代表着调节自身免疫疾病和微生物感染中Th1活性的一种新的治疗靶标。
7.Nature：揭示老年人为何不能有效地燃烧储存的腹部脂肪
doi:10.1038/nature24022
图片来自Nature, doi:10.1038/nature24022。
在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学医学院和德国波恩大学的研究人员描述了神经系统与免疫系统如何相互交谈来控制代谢和炎症。他们的发现进一步加深了科学家们对老年人为何不能够 燃烧储存的腹部脂肪的理解。这种储存的腹部脂肪会提高慢性疾病风险。这项研究也指出靶向这种问题的潜在治疗方法。相关研究结果于2017年9月27日在线发表在Nature期刊上，论文标题为 “Inflammasome-driven catecholamine catabolism in macrophages blunts lipolysis during ageing”。论文通信作者为耶鲁大学医学院比较医学与免疫生物学教授Vishwa Deep Dixit。
在这项研究中，Dixit和他的来自美国田纳西州大学健康科学中心和德国波恩大学的合作们着重关注被称作巨噬细胞的特定免疫细胞。巨噬细胞通常参与控制感染。Dixit实验室发现一种新的 巨噬细胞驻留在腹部脂肪的神经上。这些神经相关巨噬细胞随着年龄的增加会产生炎症，而且不允许被称作化学信使的神经递质正确地发挥功能。
这些研究人员发现，当他们降低衰老的巨噬细胞中的一种控制炎症的特定受体---NLRP3炎性体（inflammasome）---时，儿茶酚胺能够诱导脂肪降解，就像年轻小鼠中那样。
在进一步的实验中，这些研究人员阻断一种在衰老的巨噬细胞中增加表达的酶，恢复了年老小鼠体内正常的脂肪代谢。Dixit注意到，这种被称作单胺氧化酶（monoamine oxidase-A, MAOA） 的酶可利用现存的用于治疗抑郁症的药物加以抑制。他说，“理论上，人们能够改变这些MAOA抑制剂药物的用途，改善老年人体内的代谢。”但是，他也提醒道，在利用这些药物特异性地靶 向腹部脂肪之前，还需开展更多的研究以便测试这种方法的安全性。
8.Mol Cell：我国科学家发现交感神经系统调控免疫系统分子机制
doi:10.1016/S1097-2765(04)00216-3
细胞是生物活动的基本单位，细胞每时每刻都在接受来自细胞外的各种信号，并转导到细胞内以调控细胞中的一切重要的生命活动。在细胞信号转导中，有一种Ｇ蛋白偶联型的受体是细胞膜 表面数量最大的受体家族，承担着大量的细胞信号转导功能，是最重要的药物靶点，目前世界上大约40％的畅销药物都是针对Ｇ蛋白偶联型受体的。主持这项研究的裴钢院士说，科学研究已 经表明，β2肾上腺素受体是一种在体内广泛分布的Ｇ蛋白偶联型受体，是交感神经系统调控免疫系统的主要承担者。但是，交感神经系统究竟是怎样调节免疫系统的？其分子机制在此之前并 不清楚。
这次，中科院上海生命科学研究院裴钢、高华和孙悦等研究人员解开了这个谜。他们经过数年的不懈研究发现，β2肾上腺素受体信号通路中的一个重要的信号分子－－休止蛋白，直接抑制一 种在免疫系统中掌管着许多基因表达的转录因子NF-κB的激活，并抑制NF-κB转录因子进入细胞核，因而无法启动基因表达。
同时发现，β2肾上腺素受体信号还会显著增强这种抑制作用。由于NF-κB这种转录因子在机体的免疫功能、应激反应、肿瘤发生、细胞的增殖和分化中发挥着中枢功能，因此，阐明交感神经 系统如何调控免疫系统的分子机制，具有十分重要的价值。
9.Nature Medicine：减肥成不成功，竟然取决于免疫系统和神经系统
doi:10.1038/nm.4422
最新一项研究显示，与神经元相关的一类免疫系统竟然直接影响了肥胖。这一研究成果将会对肥胖人士起到很好的指引效果。这一研究成果公布在10月9日的Nature Medicine杂志上，由葡萄 牙IGC研究所的Ana Domingos教授领导完成。
这项研究首次在功能上证实白色脂肪组织受神经支配。同时此前也有研究指出巨噬细胞在肥胖中脂肪组织炎症中的作用，但是这些细胞与神经元和脂肪分解的关联机制尚不清楚。
在最新这篇文章中，研究人员深入探索了免疫系统中的巨噬细胞是否会参与脂肪组织的局部炎症反应，结果发现负责机体炎症反应的白细胞：巨噬细胞能与包裹住未鞘化的交感神经元轴突， 直接与其接触，影响神经元的激活，这对降低脂肪具有关键作用。
研究人员将这些巨噬细胞命名为SAMs (sympathetic neuron-associated macrophages)，也就是交感神经元相关巨噬细胞。在进一步的研究中，他们发现SAMs与其它免疫细胞不同，前者能表 达有去甲肾上腺素的转运蛋白，这意味着，通过SAMs转运走了去甲肾上腺素，导致脂肪无法正常分解，引发肥胖。
为了验证这一点，研究人员进行了小鼠实验，分析去甲肾上腺素受到破坏的分子机制。这种神经递质的转运涉及去甲肾上腺素转运体(蛋白SLC6A2)，而这些元件只存在与SAMs中，在其它免疫 细胞中并不错字。研究人员发现如果阻断SAMs对去甲肾上腺素转运体的影响，就能提高脂肪分解、能量耗散和体重减轻。
10.Curr Biol：治疗精神病的药物也能影响肠道免疫？如何做到的！
doi:10.1016/j.cub.2016.06.036
最近来自杜克大学的研究人员发现影响线虫神经系统的多巴胺信号可以调节肠道炎症。相关研究发表在国际学术期刊Current Biology上。该研究提供了证据表明免疫系统可以被神经系统靶向药物所控制，比如抗精神病药。
许多研究表明肠脑神经连接参与许多疾病的发生，包括自闭症，焦虑症，抑郁症，阿尔茨海默病和帕金森病。
研究人员认为线虫是剖析神经系统和免疫系统之间复杂对话的一个很好的模型。线虫的神经系统非常简单，仅有302个神经元组成，而相比之下人类的脑部由大约1000亿个神经元组成，并且线虫还有一个非常基本和原始的免疫系统。
该研究探究了多巴胺和多巴胺信号途径对免疫功能的影响。研究人员使用一种多巴胺拮抗剂氯丙嗪处理线虫来阻断多巴胺的作用，这种药物本来用于治疗人类精神分裂症和躁狂抑郁症。他们发现接受药物处理的线虫比那些没有接受药物处理的线虫对绿脓杆菌感染的抵抗性更强。
当研究人员再用多巴胺处理动物就会产生相反的作用，导致它们更加容易受到感染。研究人员认为他们的结果暗示多巴胺信号通过抑制机体炎症性应答来发挥作用。
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